Una colaboración científica ha medido la más poderosa de las partículas que se precipitan a través del universo, los rayos cósmicos de energía ultra alta, con una precisión sin precedentes.
Al hacerlo, han encontrado una “torcedura” en el espectro de energía que está arrojando más luz sobre los posibles orígenes de estos viajeros espaciales subatómicos.
Los hallazgos del equipo se basan en el análisis de 215.030 eventos de rayos cósmicos con energías superiores a 2,5 quintillones de electronvoltios (eV), registrados durante la última década por el Observatorio Pierre Auger en Argentina. Es el observatorio más grande del mundo para estudiar los rayos cósmicos.
La nueva característica espectral, una deformación en el espectro de energía de los rayos cósmicos a aproximadamente 13 quintillones de electronvoltios, representa más que los puntos trazados en un gráfico.
Acerca a la humanidad un paso más para resolver los misterios de las partículas más energéticas de la naturaleza, según Frank Schroeder, profesor asistente en el Departamento de Física y Astronomía de la Universidad de Delaware, quien participó en el estudio. La investigación se publica en Physical Review Letters y Physics Review D.
“Desde que se descubrieron los rayos cósmicos hace 100 años, la pregunta ha sido, ¿qué acelera estas partículas?”, dijo Schroeder en un comunicado. “Las mediciones de la Colaboración Pierre Auger proporcionan pistas importantes sobre lo que podemos excluir como fuente. Por trabajos anteriores, sabemos que el ‘acelerador’ no está en nuestra galaxia. A través de este último análisis, podemos corroborar aún más nuestras indicaciones anteriores de que la energía ultra alta los rayos cósmicos no son solo protones de hidrógeno, sino también una mezcla de núcleos de elementos más pesados, y esta composición cambia con la energía”.
La Colaboración Pierre Auger reúne a más de 400 científicos de 17 países que opera el observatorio, que ocupa un área de 1.931 kilómetros cuadrados, aproximadamente del tamaño de Rhode Island.
El observatorio tiene más de 1.600 detectores llamados estaciones de agua-Cherenkov repartidos por las llanuras altas de la Pampa Amarilla (Pradera Amarilla), controlados por 27 telescopios de fluorescencia. En conjunto, estos instrumentos miden la energía que libera una partícula de rayos cósmicos de energía ultra alta en la atmósfera y proporcionan una evaluación indirecta de su masa. Todos estos datos (energía, masa y la dirección de donde llegaron estas extraordinarias partículas) dan pistas importantes sobre sus orígenes.
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